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工科固體物理簡明教程(教育部高等學校材料類專業教學指導委員會規劃教材)

  • 作者：編者:石鋒|責編:陶艷玲
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122443151
  • 出版日期：2024/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：261
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    《工科固體物理簡明教程》貫徹以學生學習成果為導向（OBE）的教學理念，以「學以致用」為根本出發點，刪除深奧繁瑣的公式推導，緊扣物理模型和物理思想，以固體電子論的發展為主線，重構與時俱進的教學內容。書中首先講解價電子的運動狀態，引出了金屬自由電子理論的索末菲模型；其次講解離子實排布，引出了晶體結構；再次講授內層電子，引出了布洛赫定理和能帶理論；最後通過分析離子實的熱振動，研究晶格動力學，從微觀角度分析宏觀問題。這樣安排使教學內容形成了一個完整的物理圖像，使學生容易明確教學內容之間的關聯性。
    同時，教材中對深奧複雜的公式推導做了大量簡化，突出強調物理事件的概念和意義，做到物理圖像完整清晰、內容融會貫通，讓數理基礎比較薄弱的學生更容易掌握各個知識點之間的來龍去脈和內在聯繫，使得內容通俗易懂，易於接受，適用於理論功底相對薄弱的工科類相關專業的本科生和研究生學習。
    本書結合教學內容引入了科學家及其科研故事，並增加了近5年的技術前沿案例，滿足金課「創新性」「高階性」和「挑戰度」的要求。
    本書為高等院校工科專業本科生、研究生的規劃教材，也可供相關科研人員參考。
作者介紹
編者:石鋒|責編:陶艷玲
目錄
緒論
    一、固體物理學的研究內容
    二、固體物理學及其課程在材料研究中的地位和作用
    三、固體物理學科的建立和發展
第一章  金屬自由電子費米氣體模型
    一、本章重點
    二、本章難點
      導讀
    一、金屬的自然地位和社會地位
    二、金屬自由電子氣體模型的建立和發展
    三、電子密度
    四、本章的內容構成
    習題
  第一節  索末菲自由電子費米氣體模型
    一、索末菲模型的基本假設
    二、單電子本征態和本征能量
    三、電子氣的基態和基態能量
    習題
  第二節  費米分佈和自由電子氣體的熱性質
    一、化學勢和費米能量隨溫度的變化
    二、自由電子費米氣體的比熱容
    習題
  第三節  自由電子的順磁磁化率
    一、泡利順磁性的起因
    二、自由電子的順磁磁化率
    三、金屬泡利順磁性的物理機制
    習題
  第四節  金屬的電導率和熱導率
    一、特魯德-洛倫茲似下金屬的電導率
    二、索末菲模型下金屬的電導率
    三、金屬的熱導率
    習題
  第五節  霍爾效應和磁致電阻效應
    一、霍爾效應
    二、磁致電阻效應
    習題
  第六節  金屬的光學性質
    一、複數介電常量和複數折射率
    二、吸收係數
    三、反射係數
    四、討論
    習題
  第七節  自由電子氣體模型的優劣
    一、該模型的成功之處
    二、該模型的不足之處和改方法
    習題
第二章  晶體結構
    一、本章重點
    二、本章難點
  導讀

  第一節  節晶體的宏觀對稱性
    一、晶體實例
    二、固體的分類
    三、晶體的宏觀特性
    習題
  第二節  晶格的特徵與周期性
    一、空間點陣和布拉維格子
    二、原胞和晶胞
    三、一些單質和化合物晶體的結構
    四、配位數、緻密度和密堆積
    五、晶列、晶面和它們的表徵
    習題
  第三節  晶體的對稱性和分類
    一、晶體的宏觀對稱性和宏觀對稱操作
    二、晶體的微觀對稱性和微觀對稱操作
    三、群和晶體結構的分類
    四、空間群和14種布拉維格子
    五、點陣、晶系、點群和布拉維格子的關係匯
    習題
  第四節  倒格子
    一、點陣傅里葉變換與倒格子
    二、倒格子與正格子的關係
    三、布里淵區、倒格子的實例和對應晶胞
    四、倒格子的點群對稱性
    習題
  第五節  確定晶體結構的實驗方法
    一、X射線衍射的回顧
    二、分析晶體結構的其他方法
    三、X射線衍射
    四、其他衍射方法簡述
    習題
第三章  能帶理論
    一、本章重點
    二、本章難點
  導讀
    一、能帶理論的發展
    二、能帶理論物理思想
    三、能帶理論的意義
    節布洛赫定理、布洛赫波及能帶
    一、布洛赫定理及其證明
    二、布洛赫波能譜特徵
    三、能帶的圖示
    四、能帶εn(k)的對稱性
    五、等能面垂直於布里淵區界面
    習題
  第二節  自由電子似
    一、一維情形
    二、三維情形
    習題
  第三節  緊束縛似

    一、緊束縛似的模型及其能帶
    二、萬尼爾函數
    習題
  第四節  能帶結構的其他計算方法
    一、平面波法
    二、正交化平面波方法和贗勢法
    三、綴加平面波方法（APW）
    四、密度泛函理論
    習題
  第五節  能態密度
    一、能態密度定義
    二、求解能態密度的例子
    習題
  第六節  布洛赫電子的准經典運動
    一、布洛赫電子的准經典模型
    二、布洛赫電子的加速度和有效質量
    習題
  第七節  布洛赫電子在恆定電場作用下的運動
    一、恆定電場作用下布洛赫電子的運動圖像
    二、能帶填充情況與晶體導電性的關係
    三、滿帶和空穴
    四、導體、半導體和絕緣體的能帶論解釋
    習題
  第八節  金屬的費米面和能帶論的局限性
    一、費米面的構造
    二、實際金屬的費米面
    三、能帶論的局限性
    習題
第四章  晶格振動及晶體熱學性質
  本章重點、難點
  導讀
    一、晶格振動及其研究意義
    二、熱容理論的發展
    三、本章的內容構成
    習題
  第一節  晶格振動的經典處理
    一、簡諧似
    二、一維單原子鏈晶格振動
    三、一維雙原子鏈晶格振動
    四、三維晶格振動
    習題
  第二節  長波似
    一、長聲學波
    二、長光學波
    習題
  第三節  簡諧晶體的量子理論
    一、簡正坐標
    二、聲子
    習題
  第四節  晶格比熱

    一、晶體比熱的一般原理
    二、晶格比熱的量子理論
    三、三維晶體比熱的德拜模型
    四、晶體比熱的愛因斯坦模型
    習題
  第五節  聲子態密度
    習題
  第六節  晶格振動譜的實驗測定
    一、中子的非彈性散射
    二、光的非彈性散射
    習題
  第七節  非簡諧效應
    一、晶體的熱傳導
    二、晶體的熱膨脹
    習題
參考文獻

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